100倍の速度と20分の1のコストで金属3Dプリント

コメント新しい機械は、今日の製造システムの10分の1のコストで金属部品を印刷し、小型部品の生産に革命を起こす可能性があると開発者らは主張している。

米国ボストンに拠点を置くデスクトップメタルは、レーザーベースの技術ではなくインクジェットのような技術を使用して精密金属部品を製造するスタジオシステムの事前注文を開始しました。

このシステムは安くはありません。一括購入で12万ドル、または36ヶ月間月額4,000ドルです。しかし、金属部品を製造する他の方法、特に少量生産の場合、ゲームチェンジャーとなる可能性があります。もちろん、従来のCNC工作機械も存在しますが、それでも数千ドルから数十万ドルの費用がかかります。この巨大な機械は、まさにそのコストに挑戦するはずです。

このプリンターは2018年半ばに発売される予定で、その時点で同社は、現行システムの100倍の速度と20分の1のコストで3Dプリントを実現するマシンの生産バージョンを投入し、事業をさらに拡大したいと考えている。

従来、金属3Dプリントは、部品の製造速度が遅くコストが高いため、試作にのみ使用されてきました。設計が確定すると、量産には従来から長年用いられてきた押し出し成形や鋳造法が用いられます。

Desktop Metal は、このモデルを根本から覆し、価格を大幅に下げることで、大量生産用に高価なツール機器を作成するよりも、多くの製品に同社のシステムを使用する方が安価になる可能性があると主張している。

市販の粉末を用いて、鋼、銅、チタンなど様々な金属で造形物を印刷できます。同社の特徴は、MITで訓練を受けた科学者チームによって開発された、結合剤と焼結剤、そして造形システムです。

ツーリング

同社の投資家の一人であり、BMW iVenturesのマネージングパートナーであるウーヴェ・ヒッゲン氏は、The Register紙に対し、BMWは様々な車種に対応する工具が倉庫にぎっしり詰まっていると語った。これらの工具は通常、1台あたり数百万ドルの費用がかかる。また、これらの工具の開発には数ヶ月かかるという。

Desktop Metalによると、同社のStudio Systemは「世界初の手頃な価格でオフィスに最適な金属3Dプリントシステム」とのことです。では、このシステムはどのような仕組みで、なぜ既存の方法よりもはるかに高速かつ低コストなのでしょうか？

その答えは、インクジェット技術を用いて金属部品を組み立てる同社の特許技術にあります。インクジェットプリンターは、数百個の小さなインクガンからインクの点を紙に噴射し、それらのインクガンを保持するアームが紙の上を移動することで動作します。

3Dプリントシステムもほぼ同じ仕組みで動作しますが、3次元であることを除いて、インク（この場合は金属粉末）の層を前の層の上に重ねるだけです。もちろん、それほど単純ではありません。機械はワックスとプラスチック結合剤の層を非常に特殊なパターンでスプレーします。

最終的に印刷された部品は、まずワックスとプラスチックの大部分を分解する「脱バインダー」液に入れられ、その後炉に入れられます。炉では残りのバインダー（沸点は金属のすぐ下）が焼き尽くされ、金属だけが残ります。Desktop Metal社によると、金属は溶融し、密度は96～99.8%になります。その後、最終仕上げで工程は完了します。

インクジェット プリンターがレーザー プリントよりもはるかに安価に高解像度のプリントを実現したのと同様に、インクジェット 3D 金属プリントでは高価なレーザー機器を必要とせずに同様のことを実現します。

どちらも、印刷機、押出機、鋳造工場などの大量生産よりもコストがかかりますが、コスト削減により、少量生産のコストが大幅に削減されます。場合によっては、部品の大量生産が不要になることもあります。